Neues Verfahren macht Biogasaufbereitung effizienter

Ein neues Verfahren verspricht einen energie- und kosteneffizienteren Gasreinigungsprozess von Biogas zu Biomethan. Das Verfahren wurde vom Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart entwickelt. Bei dem Verfahren handelt es sich um eine chemische CO₂-Wäsche mit Aminosäuresalzlösungen.

Während das abgetrennte CO₂ bei der klassischen Aminwäsche bei Temperaturen von 120 °C aus der Absorberlösung ausgetrieben wird, arbeitet das optimierte Verfahren bei Temperaturen um 80 °C und mit dem Einblasen von Luft, erklärt die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), die das Projekt als Projektträger gefördert hat. Dafür würden Absorberflüssigkeiten benötigt, die eine hohe CO₂-Aufnahmekapazität besitzen und gleichzeitig unter dem Einfluss von Sauerstoff stabil bleiben.

Dieses Ziel hat die Forschungsgruppe durch den Einsatz von Aminosäuresalzlösungen als Absorptionsmittel erreicht und in einer Technikumsanlage umfangreich geprüft. Ein weiterer Vorteil: Die eingesetzten wasserlöslichen Aminosäureverbindungen lassen sich auf biologischem Weg herstellen sowie biologisch abbauen.

Regeneration bei niedrigeren Temperaturen

Wie es weiter heißt, erfolge die Regeneration der beladenen Waschlösung durch eine Kombination aus Temperaturerhöhung und Spülen der Lösung mit Luft. Dadurch werde der CO2-Partialdruck während der Desorption gesenkt und es komme bereits bei niedrigeren Temperaturen zu einer Regeneration der Waschlösung.

Durch die im Vergleich zur herkömmlichen Aminwäsche niedrigere Prozesstemperatur, bei der eine Wärmeintegration möglich wäre, ermögliche das Verfahren eine effiziente Biogasaufbereitung, die auch schon für kleine Biogasanlagen wirtschaftlich sein könnte. Ein weiterer Vorteil des niedrigen Temperaturniveaus und des Sorptivs liege in der größeren Beständigkeit gegenüber Degradation.

Versuchsanlage geplant

Im Rahmen des Projekts soll nun eine flexible Versuchsanlage im Technikumsmaßstab gebaut und betrieben werden. Zudem sollen relevante Stoffeigenschaften verschiedener Aminosäuresalzlösungen bestimmt werden, die für ein Upscale und eine computergestützte Prozesssimulation benötigt werden. Mittels der generierten Daten wird eine Prozesssimulation in AspenPlusTM durchgeführt, mit der der direkte Vergleich dieses Verfahrensprinzip mit den nach dem Stand der Technik angewandten Biogasaufbereitungsverfahren möglich ist.

Das Vorhaben „Aminosäuresalzlösungen zur Biogasaufbereitung mit innovativer Lösungsmittelregeneration“ (ABIGAIL) wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL). Weitere Informationen finden Sie im Abschlussbericht, der hier zum Download bereitsteht.